[发明专利]一种旋转式生物传感器检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于生物传感器技术领域，具体涉及一种旋转式生物传感器检测装置及方法。

背景技术

目前，化学、生物样品的快速检测技术的研究成为国际高科技十分重要的领域之一。快速检测技术不但要求测定速度要够快，而且测定要求灵敏，方便和特异性高。因此近年来，用分子组装的智能化传感器，即指分子识别、信号转换与测定技术组成为一体的技术成为研究重点。

生物传感器可分为静态式和动态式两类。微小粒子与生物分子连接、以固定材料为载体构建生物芯片(如酶、核酸、生物色素复合物)等的研究工作称为静态式。静态式生物传感器与动态式生物传感器，根本区别在于它的信号测定的原理：静态式是有/无。一般实验过程：需要识别分子的结合(约1小时)；洗涤(0.5小时)；封闭(约1小时)；洗涤(0.5小时)；与二抗的结合与显色(约1小时)，繁琐的操作过程与费时约4小时。而动态传感器则将上述繁琐费时的过程简化成为，只有识别分子结合的一步过程，省去了其它操作步骤，并且它的信号是可以控制放大的，因此被称为“智能化传感器”。以ATP分子马达，旋转RNA马达以及鞭毛马达等为代表。它们与传统的静态式生物传感器有本质区别：动态式传感器特别是旋转可控制的分子马达(F1)旋转技术作为生物传感器，是近年来F1-ATP分子马达深入研究基础上发展起来的，其技术相对成熟。

当ATP合成时，体系用荧光素酶发光法测定体系内的ATP浓度变化，从而推测其旋转速度。由于ATP马达旋转速度与其负载相关，因此ATP马达旋转技术作为生物传感器，不但能体现在单分子水平，而且具有信号放大的功能。可见旋转式技术作为生物传感器是国际上在传统的静态式生物传感器的基础上发展来的全新一代智能化生物传感器。该技术的研发是一个多学科交叉、知识密集、资金密集的高技术产业，进入门槛较高。国际上多数研究工作仍然停留在实验室水平，虽然有专利报导，但是未见到实际产品。

以前，在应用分子马达进行检测的时候，往往依赖传统的容器，如EP管等，通过移液枪进行加样、静态结合、洗涤、离心、除去废液等诸多步骤进行操作，每一步都要分开单独实施，不但耗时费力，而且受EP管和移液枪的容量限制，往往使得待检样品的进样量有限，这也一定程度的导致了现有检测产品的灵敏度低的原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转式生物传感器检测装置及方法，使旋转式生物传感器的快速与超灵敏的检测成为可能。

在专利200410098929.9(公开日：2006年6月21日，CN1789425)中，我们基于F-ATPase分子马达的特殊结构功能研究发明了一种可调控分子马达微动力生物传感器，该传感器利用抗体技术通过β亚基抗体-生物素-链酶抗生物素-生物素与生物大分子，病毒分子特异性抗原的抗体相连接来实现对分子马达旋转功能的调控和作为生物微动力传感器件在固相的应用(图4)。本发明是对申请号为200410098929.9的中国专利(公开日：2006年6月21日，CN1789425)进行的进一步重要改进。

一种旋转式生物传感器检测装置，该装置由容杯，加样槽4和底座6组成，加样槽4设置于容杯上，容杯设置于底座6上，加样槽4的底部设有卡扣5，容杯由外杯1、内杯2和铺设在外杯1底部的硝酸纤维素薄膜3组成，卡扣5与内杯2的口部相连接。

所述底座6为2-24连排底座，容纳2-24个容杯。

所述底座6为8连排底座，容纳8个容杯。

所述2-24连排底座采用并联结构或串联结构，串联结构为一个总出样口，并联结构为2-24个出样口7，每个容杯对应一个出样口7。

一种旋转式生物传感器，该生物传感器是通过F₀F₁-ATP酶的ε亚基抗体-生物素-链酶抗生物素-生物素与生物大分子、病毒分子特异性抗原的抗体结合。

上述旋转式生物传感器进行生物大分子、病毒分子检测的方法，按照如下步骤进行：

a、将连有特异抗体的旋转式生物传感器(分子马达)溶液，加入到容杯的硝酸纤维素薄膜上，每个容杯内添加50ul混合溶液，4℃冰箱过夜后，干燥箱内室温放置0.1-12h；

b、固定好加样槽，在加样槽内加入待检测样品，用PBS进行洗涤，洗涤1-5次；

c、将容杯内的残余液体扣干后，用封胶带将样品流出口封住后，加入含有0.3mMADP的合成buffer50ul，37℃反应5分钟，取出反应混合液30ul之后用PBS缓冲液稀释5倍后置于冰上待测；